Курстық жұмысқа

Құрастырушы: аға оқытушы ____________ Тілеубай Ж.Ж.

Жылуэнергетика кафедрасы

Хаттама №____«______»_____________200__ жыл

1 ЖЭО – ның қағидалық жылулық сүлбесін есептеу

Кіріспе

Пәндік жұмыс «Жылуэнергетикалық жүйелер және энергия пайдалану» пәнін оқығанда алған білімді терендетіп және баянды етуге (закрепить) арналған. Жылу электр стансалардың жылу энергетикалық жабдықтарын есептеумен таныстырады.

1. 
   Пәндік жұмысқа тапсырма
   

1. 
   Жылулық жүктемелерді есептеу керек.
   
2. 
   ЖЭО-ның негізгі жабдықтарын тандау керек.
   
3. 
   h-s сызбағында шығырда (турбина) будың ұлғаю құбылысын салып, алымдар көрсеткіштерінің жиынтық кестесін құрастыру керек.
   
4. 
   Реттелетін алымдар (отбор) ажыратылғанда бушығырды қондырғының жылулық сүлбесін есептеу керек.
   
5. 
   Бушығырлы қондырғының жылулық сүлбесін әртүрлі әдістермен компьютерде есептеп, ЖЭО-ның жалпы ПӘЕ-ін өсірудің ең тиімді әдісін көрсету керек.
   
6. 
   Шығыр қондырғысының техника-экономикалық көрсеткіштерін анықтау керек.
   
7. 
   ЖЭО-ның қағидалық жылулық сүлбесін А1 пішімде (формат) сызу керек. Басқа суреттер мен сызбақтар А4-те сызылып түсіндірмеге тігіледі. Түсіндірме жазу МЕМҮЛ (ГОСТ) 2.105-79 (ст СЭВ 2667-80) бойынша безендіріледі. Жұмыстың сызу бөлігі МЕМҮЛ (ГОСТ) 21.403-80 СПДС бойынша орындалады.
   
1. 
   Пәндік жұмысты орындау үшін әдістемелік нұсқаулар
   
   1. 
      Жылулық жүктемелерді есептеу
      

Ι-тәртіп-максимал қыстық, жылытуды жобалау үшін берілетін t_c^e сыртқы ауаның есептік ыстықтығына сәйкес.

Q¹ –тапсырма бойынша берілген максимал жүктемелер қосындысы болады

Q¹ = Q¹_{жыл-у+жел-у}+ Q_ы.с.қ , МВт (1.1)

ΙΙ-тәртіп ең суық айдағы сыртқы ауаның орташа ыстықтығына t_c^xm сәйкес.

Q^ΙΙ_{жыл-у+жел-у} =t_i – t_c^xm/ t_i – t_c^e · Q¹_{жыл-у+жел-у} , МВт (1.2)

Q^ΙΙ = Q^ΙΙ_{жыл-у+жел-у}+ Q_ы.с.қ , МВт (1.3)

мұнда t_i- санитарлық норма бойынша баспана ішіндегі ыстықтық.

ΙΙΙ-тәртіп орташа қыстық жылыту кезеңіндегі сыртқы ауаның орташа ыстығына t_c^op сәйкес.

Q^ΙΙΙ_{жыл-у+жел-у} = t_i – t_c^op / t_i – t_c^e · Q¹_{жыл-у+жел-у} , МВт (1.4)

Q^ΙΙΙ = Q^ΙΙΙ_{жыл-у+жел-у} + Q_ы.с.қ (1.5)

ΙV-тәртіп жаздық жылыту және желдету жүктемелері жоқ кездегі ЖЭО-ның жұмысын сипаттайды.

Q^ΙV = t_ы.с – t_с.с^ж / t_ы.с – t_с.с^қ · βQ_ы.с.қ = 60-15/ 60-5 · βQ_ы.с.қ = 0.833 βQ_ы.с.қ (1.6)

мұнда β-жаз кезеңіндегі су шығысының төмендеуін есепке алады (0.8-1.0).

2. 
   ЖЭО-ның негізгі жабдығын таңдау
   

ЖЭО-ның негізгі жабдығын үшінші тәртіптің орташа қыстық жүктемесі Q^ΙΙΙ бойынша таңдалады. Анықтамалық әдебиетте жылуландыру шығырлары үшін реттелетін алымдар сипаттамасы ретінде алымнан бу шығысы немесе жылу шығысы беріледі. Пәндік жұмыста шығырды таңдау үшін жылу мөлшерін алымдарда алынатын боламалы бу мөлшеріне аудару керек. Жуықша есептеулер үшін жылуландыру алымдағы орташа қысымды Р_ш = 0.12 МПа және орташа ыстықтықты t = 105^˚c деп алуға болады. Сонда су және су буының кестесінен бу i_ш = 2686 кДж/кг және шық i_oш = 439 кДж/кг қажырларын (энтальпия) анықтап, табамыз

Д_ш = Q_ш / (i_ш - i_ош) · η_қ , кг/с. (1.6)

Мұнда Q_ш – жылулық жүктеме, квт;

η_қ – 0.98 қыздырғыш ПӘЕ.

Энергожүйеге кіретін ЖЭО-ғы жылуландыру қондырңыларының түрі және бірлік қуаты ауданның жылулық жүктемелерінің болашақ шамасын және сипатын ескеріп мүмкінше үлкендеу етіп алынады.

1.1-кесте Пәндік жұмысқа бастапқы мәліметтер

Мысалы: сынақ кітапша нөмірінің соңғы 2 цифры 57 болса, онда біріншісі 5, екіншісі 7.1.1-кесте бойынша

Q_{жыл-у+жел-у} = 190 МВт, Д₀ = 250 м/сағ;

η_oi = 0.71; t_c^e = -35⁰ C; t_c^op = -8.7⁰ С; t_c^xm = -17.4⁰ С.

Шығырды таңдау берілген өндірістік мұқтаждыққа бу шығысы D_ө т/сағ бойынша жасалады, бірінші «ПТ» немесе «Р» түрлі шығырлар, сосын «Т» түрлі шығырлар таңдалады. Өндірістік бу алымы бар шығырлар бұл алымды жыл бойынша ұзақ пайдалануды ескеріп таңдалады. Қарсы қысымды шығырлар жылыту және өндірістік булық жүктемелердің негізгі (базовая) бөлігін қамтамасыз ету үшін таңдалады.

Екі көрсетілген (номинал) қуат мәні бар шығырларды қондырғанда, мысалы Т- 250/300-240, ЖЭО-ның қондырылған электр қуаты шығырдың максимал қуатының мәні бойынша анықталады. Бұндай қондырғылардың жұмыстық қуаты және электр қайратын (энергия) өндіруі жылулық жүктеме тәртібіне (графигіне) сәйкесті ЖЭО жобасында анықталады. Қыстық тәртіпте қондырғының максимал электрлік қуатын пайдалану жобада есептелмейді, себебі ол тек апаттық жағдайларда рұқсат етіледі.

1.2.2.2 Қайраттық қазан қондырғыларын (ҚҚ) таңдау

Қондырылған қазандар саны және бірлік қуаты қазандықтың қосынды жылулық жүктемесіне және жеке кәсіпорындардың жылу тұтыну тәртібімен анықталады. Таңдалған шығырлар сипаттамалары бойынша шығырларға берілетін жаңа будың қосынды шығысы және көрсеткіштері табылады. Будың қосынды шығысын және оның көрсеткіштерін білсек, қазандық қондырғылардың санын және бу өндірулігін таңдаймыз.

Қондырылатын ҚҚ санын және бірлік жылу өндірулігін ҚҚ-ның есептік өндірулігінің шамасы бойынша таңдау керек. Өндірулігі ең үлкен қазан істен шыққанда қалғандары тәсілдемелік (технологиялық) тұтынушыларға максимал жылу беруді және ΙΙ-тәртіп бойынша қажетті мөлшерде жылытуға, желдетуге және ыстық сумен қамдауға жылу беруді қамтамасыз етулері керек.

Шығырлармен құрамада (блок) қондырылатын ҚҚ өндірулігі жаңа будың өзіндік мұқтаждыққа шығысын және 3% -дық қорды есепке алып шығыр арқылы жаңа будың максимал өтуі бойынша таңдалады. Көлденең байланыстары бар ЖЭО-да қондырылған ҚҚ-дың саны және бу өндірулігі шығырлардың қосынды максимал шығысы бойынша өзіндік мұқтаждықты 3% мөлшерде ескеріп таңдалады.

Пәндік жұмыста қазандар санын шығырлар санына тең етіп алуға болады.

1.2.2.3 Су қыздыратын шындық қазандарды таңдау

ЖЭО-ның негізгі жабдығы ΙΙΙ-тәртіп жүктемесі Q^ΙΙΙ – бойынша таңдалған. Сонымен ЖЭО Ι және ΙΙ-тәртіптер жүктемелерін шындық су қыздыру қазандары (ШСҚ) қамтамасыз етеді.

ШСҚ-дың жылу өндірулігі және саны, әдетте, жылыту, желдету және ыстық сумен қамдаудың максимал жылулық жүктемесінің 40-45%-ын қамтамасыз ету шарты бойынша таңдалады.

Жылулық қуат бойынша ШСҚ түрлері таңдалады.

1.2.3.Бушығырлы қондырғының жылулық сүлбесін есептеу.

Жылулық сүлбесін есептеу «ПТ» және «Т» түрлі шығырлары бар бу шығырлы қондырғылар үшін өндірістік және жылуландырулық алымдар жоқ болғанда жүргізіледі.Бұл есептеуді жүргізгенде (4) әдебиеттен 84-94-беттердегі 5.3,5.4-мысалдарды қараңыз.

1.2.1-сурет. h-S сызбақта будың ұлғаю құбылысы.

ОК сызығы мен шығыр сипаттамаларынан алынған бу қысымтұрақтарының қиылысынан жаңғыртулық алымдардағы бу қажырларын табамыз. Алымдағы бу көрсеткіштерін 2.1-кестеге жазады.

Алымдағы бу қысымдары бойынша қанығу ыстықтығы t_қί ,⁰С _, ағызу (дренаж) қажыры h_а.ғ.ί , кДж/кг .Беттік қыздырғыштан кейін су ыстығы кем қызуды ескерсе (∆t=5⁰С).

t ^״_сί = t_қί -5 , ⁰С (1.9)

Қыздырғышқа дейін су ыстығы алдыңғы қыздырғыштан кейінгі су ыстықтығы ретінде анықталады (қыздырғыштар нөмері бу алымының нөмірімен белгіленеді). Мысалы, 1 қыздырғышқа дейін су ыстықтығы 2 қыздырғыштан кейінгі су ыстықтығына тең :

t ^׳ _с1 = t ^״_с2 = t_қ2 -5 , ⁰С (1.10)

Бұл қыздырғыш араластырғыш түріндегі болғандықтан, газсыздырғышта (деаэратор) кем қызу жоқ.

Су қажыры су және су буының қасиеттерінің кестесі бойынша анықталады.

ЖҚҚ-ғы қоректік су қысымы

Ρ_қ.с=1,4 Ρ_о (1.11)

1.2.3.2.Бу шығырлы қондырғының жылулық сүлбесін есептеу реті.

1.2-сурет.Бушығырлы қондырғының жылулық сүлбесі.

ЖҚҚ-1: ά₁(h₂- h_а.ғ1)ή_қ= ά_қс(h ״_с1- h׳_с1),

Мұнан

h ״_с1 ά₁= ά_қс(h ״_с1- h׳_с1) (1.12)

ά_қс, h׳_с1 оңайлату үшін ά_қс=1 деп қабылдаймыз.

h _а.ғ1 h ״_с2

ά_2, h₂ ά₂= ά_қс(h ״_с2- h׳_с2) - ά₁(h _а.ғ1- h_а.ғ2) ή_қ (1.13)

(h₂- h_а.ғ2)ή_қ

h_а.ғ2 h׳_с2
ЖҚҚ-3: ά₃(h₃- h_а.ғ3)ή_қ+ (ά₁+ ά₂)(h _а.ғ2- h_а.ғ3)ή_қ = ά_қс(h ״_с3- h׳_с3),

h _а.ғ2 h ״_с3

(h₃- h_а.ғ3)ή_қ

h_а.ғ3 h׳₃

газсыздaндырғыш:

ά_қс(h׳_с3-h ״_с4) = ά₂(h₂- h ״_с4) + (ά₁+ ά₂+ ά₃)(h _а.ғ3- h ״_с4)
h _а.ғ3 ά_шг,h ״_с4
ά_2, h₂ ά₂ = (h׳_с3-h ״_с4) -(ά₁+ ά₂+ ά₃)(h _а.ғ3- h ״_с4)

h₂- h ״_с4 ά₁+ ά₂+ ά₃

ά_қс = (ά₁+ ά₂+ ά₃) + ά_г+ ά_шг, ά_шг= ά_қс -(ά₁+ ά₂+ ά₃) - ά_{г .} (1.15)



h׳_с3 ,ά_қс
Осы тәріздес ТҚҚ тобы үшін:
ТҚҚ-4: ά₄(h₄- h_а.ғ4)ή_қ= ά_шг(h ״_с4- h׳_с4),
h ״_с4 ,ά_шг
ά₄,h₄ ά₄ = ά_шг(h ״_с4- h׳_с4), . (1.16)

(h₄- h_а.ғ4) ή _қ

ТҚҚ-5: ά₅(h₅- h_а.ғ5)ή_қ+ ά₄(h_а.ғ4- h_а.ғ5)ή_қ = ά_шг(h ״_с5- h׳_с5),

h ״_с5 ,ά_шг


h_а.ғ4 ά₅,h₅ ά₅ = ά_шг(h ״_с5- h׳_с5)-ά₄(h_а.ғ4- h_а.ғ5)ή_қ, . (1.17)

(h₅- h_а.ғ5) ή _қ

ТҚҚ-6: ά₆(h₆- h_а.ғ6)ή_қ+ (ά₄ +ά₅ )(h_а.ғ5- h_а.ғ6)ή_қ = ά_шг(h ״_с6- h׳_с6),

h ״_с6 ,ά_шг

h_а.ғ5 ά₆,h₆ ά₆ = ά_шг(h ״_с6- h׳_с6) -(ά₄ +ά₅ )(h_а.ғ5- h_а.ғ6)ή_қ, . (1.18) (h₆- h_а.ғ6) ή _қ

ТҚҚ-7: α₇(h₇-h_ав7) η_қ+(α₄+α₅+α₆)(h_ab6-h_ac7) η_қ=α_шг(h_c7^"-h_c7^')

α₇= α_шг(h_c7^"-h_c7^')- (α₄+α₅+α₆)(h_ab6-h_ac7) η_қ/(h₇-h_ав7) η_қ (1.19)

h_aг6 h^"_{c 7}

α_7,h₇

h_aг7

h^'_{c 7}

1.2.3.3Бушығырлы қондыргы сүлбесін ЭЕМ-мен есептеу үшін тапсырма.

1.2.3-суретте бушығырлы қондырғы сүлбесін ӘЕМ-мен есептеудің жиынтық сүлбесі келтірген.Бүл алгоритм бойынша иысал ретінде «Курсовой ИСТ ПП2» деген атпен EXEL-де жылулық сүлбені есептеу бағдарламасы құрастырылған.

ЖЭО-ның көрсеткіштері,яғни шығырда жұмыс істейтін будың бастапқы және сонғы қысымдары және де оны аса қыздыру станса жұмысының тиімділігіне айтарлықтай ықпал етеді.Кейбір қуаты орташа жылу стансалардың жұмыстық көрсеткіштерін тандағанда келесі жағдайларды ескерді.

а) шыгыр алдындағы жана будың бастапқы көрсеткіштерін жоғарлату бушығырлы ЭС-ның барлық түрлерінің тиімділігін арттырады. Бастапқы көрсеткіштерді жоғарлату шегі жана беріктігі жоғары және ыстыққа төзімді болаттарды қолдану тәсілдемесімен анықталады:

б) Буды аса қыздыруды қолдану станса тиімділігін арттырады және шығырда будың соңғы ылғалдылығын 12-14 %-ға төмендетеді:

в)будың соңғы қысымы мен ыстықтығын төмендету шығырдың термиялық ПӘЕ-ін өсіреді.Іс жүзінде соңғы көрсеткіштерді төмендету бушығыр шықтағышына кірудегі салқындататын су ыстығымен және ондағы жылуамасу жағдайларымен анықталады:

г) қөректік суды жаңғыртулық қыздыруды қолдану, бұл қоршаған ортаға жылу әкетуді азайтады.

Беттік қыздырғыштары қоректік суды жаңғыртулық қыздыруды шықты әкетудің төрт сүлбесінің көмегімен жүзеге асырыға болады:

а) көтеру сорғылары бар шықты әкету сүлбесі:

б) түсіру сорғылары бар әкету сүлбесі:

в)каскадтық көтеруі бар әкету сүлбесі:

г) шықты қыздырғыштардан каскадтық ағызу.

Бұлардың ішінде тиімдісі алдынғы үшеуі.Олар қоректік суды будың қанығу ыстықтығына дейін кемқыздырудың кіші мәндерінде араластырғыш қыздырғышы бар сүлбедей тиімділік береді. Ең тиімсізі қыздыратын будың шығын каскадтық ағызуы бар сүлбе. Бұл сүлбеде қыздыратын будың ыстық шығынын төмен қысымды алвмдарды ығыстыруы жаңғыртулық жүйенің тиімділігін төмендетеді.

Осы жағдайлар негізінде әрбір студент бушығырлы қондырғының жылулық сүлбесін есептеудің ЭЕМ қолдонып өз ідңстемесін жасап, жиынтық-сүлбесін құрастыру қажет.

1.3 Бу шығырлы қондырғының техника-экономикалық көрсеткіштері.

Жаңғыртылуы бар шығыр қондырғысына (ШҚ) бу шығысы

n

Д₀=Д_к/{1-∑γ ₁α ₁}, кг/с, (1.20)

Мұнда Д_к=N_э/(h₀-hсоә)* η_м η_э.қ. –жаңғыртылусыздағы бу шығысы;

γ _i= ( h_i-hсоә) /(h₀-hсоә) -жылулық тұтынуға кеткен i- алым буының электор қайрат кемөндіру еселеуіші;

η_м=0.98 ; η_э.в.=0.99.

Жаңғыртылуы бар ШҚ-на жылу шығысы

Q_шқ^ж=Д₀(h₀-h_қ,с), МВт (1.21)

Жаңғыртылуы жоқ ШҚ-на жылу шығысы

Q_шқ^қ=Д_к(h₀-h_шық), МВт (1.22)

Жаңғыртылуы бар ШҚ- ның пайдалы әрекет еселеуіші

η_шқ^ж=N_э/ Q_шқ^ж= N_э /Д₀(h₀-h_қ,с) (1.23)

Жаңғыртылуы жоқ ШҚ- ның пайдалы әрекет еселеуіші

η_шқ= N_э/ Q_шқ^қ= N_э / Д_к(h₀-h_шық) (1.24)

Шартты отын шығысы

B^шқ_е=Q_шқ/Q_т.ш.о^ж_.,кг/ с, (1.25)

Мұнда Q_т.ш.о^ж=29330 кДж/кг

Шығыр қондырғысына шартты отынның меншікті шығысы

В_ш.о.^шқ= 1/Q_т.ш.о^ж η_шқ, кг/кДж (1.26)

В_ш.о.^шқ=3,6/ Q_т.ш.о^ж η_шқ, кг/кВт·сағ (1.27)

Стансаның жалпы ПӘЕ:

η_ст=η_шқ·η_ққ·η_тас (1.28)

Мұнда η_ққ=0.90 - қазандық қондырғының ПӘЕ.

η_тас =0.99- жылуды тасымалдаудың ПӘЕ.

1.4 Қортынды

Шығыр қондырғысының жаңғыртылу бардағы және жоқтағы ( шықтық тәртиптегі) ПӘЕ-ін салыстырып қорытынды жасау. Олардың айырмашылығын түсіндіру керек.

Әдебиеттер тізімі.

1.Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции.-М: Энерго-атомиздат,1987-326с.

2.Ривкин С.Л. Александров А.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара:

Справочник.-М: Энергоатомиздат, 1987-79с.

3.Тепловые и атомные электрические станции. Справочник под ред.В.А.Григорьева,В.М.Зорина.-М.. Энергоатомиздат,1989.-608с.